三相半波可控整流電路

1、3.3 3.3 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路一、 電阻性負(fù)載udidN三角形三角形星形星形1.1.電路的特點(diǎn)：電路的特點(diǎn)：變壓器二次側(cè)接成星形，變壓器二次側(cè)接成星形，而一次側(cè)接成三角形。而一次側(cè)接成三角形。三個(gè)晶閘管分別接入三個(gè)晶閘管分別接入 、b b、c c三相電源，其陰極三相電源，其陰極連接在一起連接在一起共陰極共陰極接法接法 。3.3 3.3 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路udidN0tuu ubucwtwt1 1wtwt2 2wtwt3 3wtwt4 4VDVD1 1導(dǎo)通，導(dǎo)通，u ud d= =u u VDVD2 2導(dǎo)通，導(dǎo)通，u ud d= =u ub bVD

2、VD3 3導(dǎo)通，導(dǎo)通，u ud d= =u uc c二極管換相時(shí)刻為二極管換相時(shí)刻為自然自然換相點(diǎn)換相點(diǎn)，是各相晶閘管，是各相晶閘管能觸發(fā)導(dǎo)通的最早時(shí)刻，能觸發(fā)導(dǎo)通的最早時(shí)刻，將其作為計(jì)算各晶閘管將其作為計(jì)算各晶閘管觸發(fā)角觸發(fā)角 的起點(diǎn)，即的起點(diǎn)，即 =0=0 。 自然換相點(diǎn)自然換相點(diǎn)（ =0=0 ）圖圖3-13 三相半波可控整流電路共三相半波可控整流電路共陰極接法電阻負(fù)載時(shí)的電路及陰極接法電阻負(fù)載時(shí)的電路及 =0 時(shí)的波形時(shí)的波形 3.3 3.3 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路2. 2. 工作原理：工作原理：（1 1） 0 0 每管導(dǎo)通每管導(dǎo)通120120, , 三相電源三相電源輪

3、流向負(fù)載供電，輪流向負(fù)載供電，負(fù)載電壓負(fù)載電壓u ud d為三相電源電壓正半周包為三相電源電壓正半周包絡(luò)線。絡(luò)線。 變壓器二次繞組的電流變壓器二次繞組的電流: :變變壓器二次側(cè)壓器二次側(cè) 相繞組和晶閘管相繞組和晶閘管VT1VT1的電流波形相同，的電流波形相同，變壓器變壓器二次繞組電流有直流分量。二次繞組電流有直流分量。 晶閘管的電壓波形，由晶閘管的電壓波形，由3段段組成。組成。 )Rb)c)d)e)f)u2Ridu ubuc =0Owt1wt2wt3uGOudOOu bu cOiVT1uVT1wtwtwtwtwt（2 2） =30=30 時(shí)，波形如下圖所示時(shí)，波形如下圖所示 =30u2uaub

4、ucOwtOwtOwtOwtOwtuGuduabuacwt1iVT1uVT1uac 30 時(shí)的波形：負(fù)載電流連續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角等于時(shí)的波形：負(fù)載電流連續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角等于120 。（ 30 時(shí)負(fù)載電流連續(xù)和斷續(xù)之間的臨界狀態(tài)）時(shí)負(fù)載電流連續(xù)和斷續(xù)之間的臨界狀態(tài)）（3 3） =60=60 時(shí)，波形如下圖所示時(shí)，波形如下圖所示wtwtwtwt =60u2uaubucOOOOuGudiVT1 30 的情況：負(fù)的情況：負(fù)載電流斷續(xù)，晶閘管載電流斷續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角小于導(dǎo)通角小于120 。 移相范圍移相范圍： 0 150 3. 3. 各電量計(jì)算各電量計(jì)算 （1 1）0 0 3030 時(shí)，負(fù)載電流連續(xù)，有：

5、時(shí)，負(fù)載電流連續(xù)，有： 當(dāng)當(dāng) =0 =0 時(shí)，時(shí)，U Ud d最大，為最大，為 。 （2 2） 3030 150 150 時(shí)，負(fù)載電流斷續(xù)，晶閘管時(shí)，負(fù)載電流斷續(xù)，晶閘管導(dǎo)通角減小，此時(shí)有：導(dǎo)通角減小，此時(shí)有： wwcos17.1cos263)(sin2321226562dUUttdUU2d0d17.1UUU)6cos(1675. 0)6cos(1223)(sin2321262dwwUttdUU3.3 3.3 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路 負(fù)載電流平均值為 流過(guò)晶閘管的電流平均值為 晶閘管承受的最大電壓，為變壓器二次線電壓峰值，即RUIdd26UUTM3.3 3.3 三相半波可控整

6、流電路三相半波可控整流電路ddTII31二、 阻感負(fù)載1.工作原理及波形分析abcTRLu2udeLidV T1V T2V T3udiauaubucibiciduacuabuacOwtOwtOwtOwtOwtOwtuV T1圖圖3-14 三相半波可控整流電路，阻感負(fù)三相半波可控整流電路，阻感負(fù)載時(shí)的電路及載時(shí)的電路及 =60 時(shí)的波形時(shí)的波形3.3 3.3 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路阻感負(fù)載，當(dāng)阻感負(fù)載，當(dāng)L L值很大時(shí)，值很大時(shí)，i id d波形基本平直波形基本平直0 0 3030 時(shí)：整流電壓時(shí)：整流電壓波形與電阻負(fù)載時(shí)相同。波形與電阻負(fù)載時(shí)相同。3030 9090時(shí)：（如時(shí)

7、：（如 =60=60 時(shí)的波形右圖所示）。時(shí)的波形右圖所示）。特點(diǎn)：晶閘管特點(diǎn)：晶閘管導(dǎo)通角均為導(dǎo)通角均為120120，與控制角，與控制角 無(wú)關(guān)；無(wú)關(guān)；移移相范圍為相范圍為9090 ；晶閘管電流；晶閘管電流波形近似為方波。波形近似為方波。2.各電量計(jì)算各電量計(jì)算(1) 輸出電壓平均值輸出電壓平均值 ud(2）負(fù)載負(fù)載電流平均值電流平均值 (3）流過(guò)晶閘管的電流平均值流過(guò)晶閘管的電流平均值IdT、有效值有效值IT 以及承受以及承受的最高電壓的最高電壓UTM分別為分別為 wwcos217. 1)(sin223/21656dUttdUURUIdd3.3 3.3 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電

8、路ddTII31dTII3126UUTM圖圖3-15 三相半波可控整流電路，阻三相半波可控整流電路，阻感負(fù)載感負(fù)載(不接續(xù)流管不接續(xù)流管)時(shí)的波形時(shí)的波形3. 大電感負(fù)載接續(xù)流二極管大電感負(fù)載接續(xù)流二極管為了擴(kuò)大移相范圍并使負(fù)載電流為了擴(kuò)大移相范圍并使負(fù)載電流id 平平穩(wěn)，可在電感負(fù)載兩端并接續(xù)流二極穩(wěn)，可在電感負(fù)載兩端并接續(xù)流二極管，由于續(xù)流管的作用，管，由于續(xù)流管的作用，ud波形已不波形已不出現(xiàn)負(fù)值，與電阻性負(fù)載出現(xiàn)負(fù)值，與電阻性負(fù)載ud波形相同。波形相同。 3.3 3.3 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路接入接入VD圖圖3-16 三相半波可控整流電路，阻三相半波可控整流電路，阻感

9、負(fù)載感負(fù)載(接續(xù)流管接續(xù)流管)時(shí)的波形時(shí)的波形3. 大電感負(fù)載接續(xù)流二極管大電感負(fù)載接續(xù)流二極管在在030區(qū)間，電源電區(qū)間，電源電壓均為正值，壓均為正值，ud波形連續(xù)，續(xù)波形連續(xù)，續(xù)流管不起作用；流管不起作用；當(dāng)當(dāng)30150區(qū)間，電區(qū)間，電源電壓出現(xiàn)過(guò)零變負(fù)時(shí)，續(xù)流源電壓出現(xiàn)過(guò)零變負(fù)時(shí)，續(xù)流管及時(shí)導(dǎo)通為負(fù)載電流提供續(xù)管及時(shí)導(dǎo)通為負(fù)載電流提供續(xù)流回路，晶閘管承受反向電源流回路，晶閘管承受反向電源相電壓而關(guān)斷。這樣相電壓而關(guān)斷。這樣ud波形斷波形斷續(xù)但不出現(xiàn)負(fù)值。續(xù)流管續(xù)但不出現(xiàn)負(fù)值。續(xù)流管VD起起作用時(shí)，晶閘管與續(xù)流管的導(dǎo)作用時(shí)，晶閘管與續(xù)流管的導(dǎo)通角分別為：通角分別為： 3.3 3.3 三相半

10、波可控整流電路三相半波可控整流電路150T)30(3D三、反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載三、反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載與單相全控橋反電勢(shì)負(fù)載情況相與單相全控橋反電勢(shì)負(fù)載情況相似，在電樞回路中串入電感量足似，在電樞回路中串入電感量足夠大的夠大的Ld。這就為含有反電勢(shì)的這就為含有反電勢(shì)的大電感負(fù)載，其波形分析、各電大電感負(fù)載，其波形分析、各電量計(jì)算式與大電感負(fù)載時(shí)相同量計(jì)算式與大電感負(fù)載時(shí)相同 ，僅電流計(jì)算公式不同僅電流計(jì)算公式不同dddREUI同樣，為了擴(kuò)大移相范圍，并同樣，為了擴(kuò)大移相范圍，并使使id波形更加平穩(wěn)，也可在負(fù)載波形更加平穩(wěn)，也可在負(fù)載兩端并聯(lián)續(xù)流管兩端并聯(lián)續(xù)流管VD。其波形分其波形分析和計(jì)算方法，與接續(xù)流管的析

11、和計(jì)算方法，與接續(xù)流管的三相半波大電感負(fù)載相同三相半波大電感負(fù)載相同。 圖圖3-17 三相半波可控整流電路，反電動(dòng)三相半波可控整流電路，反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載的波形勢(shì)負(fù)載的波形v各電量計(jì)算各電量計(jì)算 (1) (1) 負(fù)載電壓平均值負(fù)載電壓平均值U Ud d和電流平均值和電流平均值I Id d 1) 0 1) 03030時(shí)時(shí) 2) 30 2) 30150150時(shí)時(shí) 3) 3)負(fù)載電流負(fù)載電流 Id=Ud/Rd3.3 3.3 三相半波可控整流電路三相半波可控整流電路coscos17. 102ddUUU)6cos(1 675. 021)6cos(1 45. 0322UUUd（2 2）晶閘管電流平均值）晶閘管電流平均值I IdTdT、有效值有效值I IT T 及晶閘管承受的最及晶閘管承受的最高電壓值高